Verfahren zur Herstellung von Nitriden. .Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von N itriden durch Einwirkenlassen eines. Stickstoffstromes
auf ein Gemisch von Kohle und dem Oxyd oder oxvdischen Erz des zu nitrierenden Stoffes.
Die Reaktion wird erhalten durch Verbindung der Erhitzung .durch Verbrennung mit
elektrischer Heizung. Zu diesem Zweck wird die Beschickung, die aus festen, pulverförmigen,
in Gasen .schwebenden Stoffen besteht, der Einwirkung der durch chemische Verbrennung
erzeugten Hitze unterworfen und sodann durch einen elektrischen Lichtbogen geschleudert.Process for the production of nitrides. .The invention relates to a
Process for the preparation of nitrides by exposure to a. Nitrogen flow
on a mixture of coal and the oxide or oxide ore of the substance to be nitrided.
The reaction is obtained by combining heating .by combustion with
electric heating. For this purpose, the load, which consists of solid, powdery,
substances suspended in gases, the effects of chemical combustion
generated heat and then hurled by an electric arc.
Die Erfindung ist in. folgendem mehr im einzelnen mit Bezug auf die
beiliegende Zeichnung beschrieben, die beispielsweise eine Vorrichtung, mit der
das Verfahren ausgeführt werden kann, im Längsschnitt darstellt. Ebenfalls soll
beispielsweise angenommen wenden, daß die vorzunehmende Reaktion die der Bildung
von Aluminiumnitri.d durch Einwirkenlassen eines Stickstoffstromes auf eine Mischung
von Kohle und Tonerde oder tonerdeh altigen Stoffen :sei.The invention is described in more detail below with reference to FIG
accompanying drawing described, for example, a device with the
the method can be carried out, represents in longitudinal section. Also should
for example, assume that the reaction to be undertaken is that of formation
of aluminum nitride by exposing a mixture to a stream of nitrogen
of coal and clay or alumina-containing materials: be.
Die von irgendeiner Pumpe A, z. B. einer Fliehkraftpumpe gelieferte
Gebläseluft geht zunächst in einen Vorwärmer B, der ihre Temperatur schon erhöht,
und gelangt hierauf nach C. An dieser Stelle fällt in den Gasstrom aus einem Trichter
D, dessen Förderung durch einen Verteiler E geregelt wird, ein Gemisch von !Kohle
und tonerdehaltigen Stoffen. Die heiße Luft, die auf das .kohlehaltige Gemisch trifft,
verbrennt die Kohle, wenigstens soweit die in der Luft enthaltene S;auerstoffmen:ge
es zuläßt. Natürlich- muß das feste Gemisch eine solche Menge Kohle enthalten, daß
nach der Verbrennung noch genug davon Übriäbleibt, -um die Reaktion der Bildung
von Aluminiumnitrid in Gegenwart des .Stickstoffes -der Luft zu ermöglichen, die
den zur Verbrennung erforderlichen Sauerstoff geliefert hat.The from any pump A, e.g. B. a centrifugal pump delivered
Fan air first goes into a preheater B, which is already increasing its temperature,
and then goes to C. At this point falls into the gas stream from a funnel
D, the conveyance of which is regulated by a distributor E, is a mixture of! Coal
and substances containing alumina. The hot air that meets the carbonaceous mixture
the coal burns, at least as far as the oxygen contained in the air: ge
it allows. Of course, the solid mixture must contain such an amount of coal that
enough of it remains after the incineration, -for the reaction of formation
of aluminum nitride in the presence of .Nitrogen -the air to enable the
has supplied the oxygen required for combustion.
Infolge der oben erwähnten Verbrennung werden die (Gase und festen
Stoffe auf verhältnismäßig (hohe Temperatiuren, beispielsweise z Zoo bis r 5oo°
gebracht. Diese schon stark erhitzten Stoffe -,verden unter der Wirkung des Gasstromes
in einen elektrischen Lichtbogen F .geworfen. Natürlich kann der Lichtbogen auch
in dem verengten Teile des Verbrennungskanales sich befinden. Sie erreichen dann
leicht die genügenden hohen Temperaturen, die eine rapide ,Bildung von Aluminiumnitrid
ermöglichen. Nach der Reaktion fallen die festen Stoffe in die Kammer G, während
die heißen Gase durch H entweichen, von wo sie aufgefangen werden können, um die
Wärme wiederzugewinnen, die sie aus der Vorrichtung mitnehmen, und um das Kohlenoxyd
nutzbar zu machen, das in ihnen enthalten ist. Man kann sie z. B. auf irgendeine
bekannte Weise in B benutzen, um die in die Vorrichtung eintretende Luft vorzuwärmen.As a result of the above-mentioned combustion, the (gases and solid
Substances to relatively (high temperatures, for example z zoo up to r 5oo °
brought. These substances, which are already strongly heated, are decayed under the effect of the gas flow
thrown into an electric arc F. Of course, the arc can too
in the narrowed part of the combustion channel. You then achieve
easily the sufficiently high temperatures that a rapid, formation of aluminum nitride
enable. After the reaction, the solids fall into chamber G while
the hot gases escape through H, from where they can be captured to the
To recover heat that they take with them from the device and to remove the carbon dioxide
to make use of what is contained in them. You can z. B. on any
use known manner in B to preheat the air entering the device.
Statt den zur Verbrennung notwendigen Kohleüberschuß den Reaktionsstoffen
.beizumischen, kann man ihn vorher in dem heißen Luftstrom einführen. Man könnte
auch statt der Kohle Kohlenoxyd, Kohlenwasserstoffe oder irgendeinen anderen Brennstoff
verbrennen, und überhaupt könnte man die Flamme durch jede andere, aus einer exothermen
chemischen Reaktion folgende Wärmeentwicklung ersetzen.Instead of the excess coal required for combustion, the reaction substances
.bezumischen, you can introduce it into the hot air stream beforehand. One could
also, instead of coal, carbon monoxide, hydrocarbons, or any other fuel
burn, and in general, the flame could be replaced by any other, from an exothermic
chemical reaction following heat generation.
Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, den Lichtbogen F in dem
verengten Teil des Kanals überspringen zu .lassen, in dem die Verbrennung stattfindet.Under certain circumstances, it can be advantageous to the arc F in the
to skip the narrowed part of the duct in which the combustion takes place.